(57)【要約】【課題】着座検出装置の着座判定の基準値を容易に設定することができるようにする。【解決手段】便座１に人が着座すると、導体３の静電容量が変化し、Ａ／Ｄ変換器１１からマイクロコンピュータ１２への入力電圧が変化する。この電圧を基準値と対比して着座を判定する。着座検出装置に電源が投入されると、そのときにＡ／Ｄ変換器１１からマイクロコンピュータ１２に入力される電圧をマイクロコンピュータ１２に予め設定されている基準値と比較し、両者の差異ｄが所定値ｄ１以上で且つ所定値ｄ２以下（ただし、ｄ１＜ｄ２）であるときには、両者の差異がｄ１以下となるように基準値をＶ１〜Ｖ４のいずれかに切り替える。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
便座に設けられた静電容量検出手段で検出される静電容量を電圧に変換し、この電圧を基準値と比較して着座を判定手段で判定する着座検出装置において、
予め設定された異なる複数の基準値から選択された基準値を該判定手段に与え、この与えられた基準値に基づいて着座を判定するように構成したことを特徴とする着座検出装置。
【請求項２】
請求項１において、着座検出装置への電源投入時に検出される静電容量を変換した電圧と、予め設定された基準値との差が所定範囲内である場合に基準値を変更することを特徴とする着座検出装置。
【請求項３】
請求項１において、着座検出装置を備えた温水洗浄装置のリモコンから与えられる基準値変更信号に基づいて基準値を変更することを特徴とする着座検出装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、便座上への人体の着座を検出する便座用着座検出装置に係り、特に着座の有無を判定する基準値の調整の改良に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
Ｉ．便座に人が着座しているか否かを検出する便座用着座検出装置として、便座への人体の接近、或いは、接触による電極間静電容量の変化を検出するものがあり、例えば特開平４−２５８４２３号公報に記載されている。
【０００３】
この特開平４−２５８４２３号公報記載のものでは、便座の内部に配設された一方の電極としての導体と同じく便座内に配設された他方の電極としての他の導体との間の静電容量を静電容量−電圧変換回路により電圧に変換し（他方の電極として、他の導体の替わりに大地を使用するものもある）、この電圧を予め設定した判定基準値と比較して人体着座を判定する判定回路を設けている。同号公報では、判定基準値は電源投入時に検出される電圧に所定電圧だけ加算した値として設定される（第００１２段落）。
【０００４】
II．この特開平４−２５８４２３号公報においては、判定基準値が固定であることから、誤検出が発生する問題がある。つまり、２つの導体間の静電容量は、人体の大きさ、温度、湿度などに影響され、着座、非着座の状態が同じであっても値が相違するので、人体の大きさ，温度，湿度などの影響が重なって静電容量変化量が大きい場合には、対応しきれず、誤検出が発生する。
【０００５】
そこで、人体の大きさ、温度、湿度などの影響による静電容量の変化に対応でき、従って誤検出の発生を大幅に低減できる便座用着座検出装置が特開平７−１４０２５８号にて提案されている。
【０００６】
この特開平７−１４０２５８号の発明は、便座の内部に配設された導体と大地との間の静電容量又は便座内に配設された他の導体との間の静電容量を静電容量−電圧変換回路により電圧に変換し、この電圧を予め設定した判定基準値と比較して人体着座を判定する判定回路を備えた便座用着座検出装置において、前記判定回路は、前記判定基準値として、初期状態を設定するための設定値１と、非着座状態検出用の設定値２と、着座状態検出用の設定値３を有しており、電源投入に応じて前記静電容量−電圧変換回路からの入力電圧に基づき前記設定値２及び設定値３を演算し設定するとともに前記入力電圧を前記設定値１と比較しその結果に応じて着座又は非着座と判定し、その後、前記判定結果が着座のときには前記入力電圧を前記設定値２と比較することを非着座と判定するまで繰り返し、また前記判定結果が非着座のときには所定時間にわたる前記入力電圧の変化の有無を検出して、検出結果が有りのときには前記入力電圧を前記設定値３と比較することを着座が検出するまで繰り返し、また検出結果が無しのときには変化した入力電圧に基づき前記設定値２及び前記設定値３をそれぞれ演算し更新するものとしたものである。
【０００７】
かかる特開平７−１４０２５８号の着座検出装置によれば、非着座検出用の設定値２及び着座検出用の設定値３は判定回路への入力電圧の変化に対応して演算され更新されるので、温度、湿度、設置場所などの環境変化による静電容量変化に起因する誤検出が大幅に低減する。
【０００８】
III．この特開平７−１４０２５８号の着座検出装置は、基準値を設定するためのプログラムが長い。基準値を容易に調整するためにボリューム等のセンサ感度調整用つまみを設けることが特開平８−３１１９６３号に記載されている。しかしながら、この場合、同号公報の第００３０段落に記載の通り、テスターにて電圧を測定しつつつまみを回す作業を行うため、調整作業に手間がかかる。
【特許文献１】特開平４−２５８４２３号公報
【特許文献２】特開平７−１４０２５８号公報
【特許文献３】特開平８−３１１９６３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
本発明は、着座検出装置の着座判定の基準値を容易に設定することができるようにすることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明（請求項１）の着座検出装置は、便座に設けられた静電容量検出手段で検出される静電容量を電圧に変換し、この電圧を基準値と比較して着座を判定手段で判定する着座検出装置において、予め設定された異なる複数の基準値から選択された基準値を該判定手段に与え、この与えられた基準値に基づいて着座を判定するように構成したことを特徴とするものである。
【００１１】
請求項２の着座検出装置は、請求項１において、着座検出装置への電源投入時に検出される電圧と予め設定された基準値との差が所定範囲内である場合に基準値を別の基準値に変更することを特徴とするものである。
【００１２】
請求項３の着座検出装置は、請求項１において、着座検出装置を備えた温水洗浄装置のリモコンから与えられる基準値変更信号に基づいて基準値を変更することを特徴とするものである。
【発明の効果】
【００１３】
本発明の着座検出装置にあっては、従来の着座検出装置と同様に、便座に着座すると、静電容量検出手段（例えばアルミ箔等の導体）で検出される静電容量が変化し、この静電容量を変換して得られる電圧も変化する。この電圧と基準値とを比較して着座又は離座が検出される。
【００１４】
本発明では、基準値の候補として予め複数の値を設定しておき、これらの基準値から特定のものを選択して基準値として採用する。このため、基準値の切り替え操作及びそのための構成が簡単である。
【００１５】
この基準値の変更は着座検出装置への電源投入時に行ってもよい。この場合、電源投入時に便座に着座していたり、あるいは便座に手をついていたりすると、工場出荷時等に設定しておいた基準値と検出電圧とで著しく相違する。そのため、このような場合には基準値の変更を行わず、検出電圧と基準値との差が所定範囲内である場合にのみ、基準値の変更を行うのが好ましい。
【００１６】
基準値の変更は、リモコンから与えられる基準値変更信号に基づいて行われるようにしてもよい。このようにすれば、調整作業者の意思に基づいて基準値が変更されることになり、予期せずに基準値が変更されることがない。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
以下、図面を参照して実施の形態について説明する。
【００１８】
第１図は実施の形態に係る着座検出装置の回路図、第２図は着座検出装置の説明図、第３図は第１図の回路の共振特性図である。
【００１９】
この実施の形態では、洋風便器の後部上面に便座ボックス又はロータンクカバーにて被蓋された温水洗浄装置本体が設置されており、この便座ボックス又はロータンクカバーに便座及び便蓋が起倒回動可能に取り付けられている。
【００２０】
この便座ボックス又はロータンクカバーに操作部（以下、本体操作部ということがある。）が設けられ、この操作部に設けられたスイッチを操作することにより温水洗浄装置が操作される。なお、この本体操作部と共に、又は本体操作部を省略して、リモコンを用い、このリモコンによって温水洗浄装置を操作してもよい。
【００２１】
次に、まず第１図を参照して着座検出回路について説明する。
【００２２】
第１図において、符号３は、第２図に示す便座１の例えば内部空洞上壁面に設けられた電気ヒータに併設されて電気ヒータの発熱を便座上壁の全体に効果的に分散させるための熱伝導用アルミニウム箔や銅箔にて成形される導体である。この導体３は、フェライトビーズ又はリング（ワンターンコイル型）による外来電波吸収体４を介して結合トランス５の二次コイル５ｂに接続されている。結合トランス５の一次コイル５ａには、Ｃ−ＭＯＳ・ＩＣとセラミック発振子とで構成される発振回路６が発する高周波信号が供給されるようになっており、この高周波信号の周波数は、ここでは便座１に人が着座していない状態（以下、非着座状態という）での導体３の対大地間静電容量Ｃ２と二次コイル５ｂとによる共振特性（第３図の実線カーブ）の中心周波数ｆo にほぼ一致した値に選ばれている。また、一次コイル５ａと並設されたコンデンサ７は、非着座状態での導体３の対大地間静電容量Ｃ２の共振条件と一致した容量が設定されている。
【００２３】
上記一次コイル５ａの両端に発生する信号は、一次コイル５ａと直列に接続された検出用の直列コイル８の両端に現出するようになっている。この直列コイル８で検出される信号は、ダイオードによる包絡検波と、平滑作用を行う検波・平滑回路９に入力される。この検波・平滑回路９の出力は、更に、演算増幅器等にて構成される直流の増幅回路１０を介してＡ／Ｄ変換器１１に入力されるようになっている。Ａ／Ｄ変換器１１の出力が入力されるマイクロコンピュータ１２は、Ａ／Ｄ変換器１１と一緒になってこの出願の発明の判定回路を構成するＩＣ素子であり、便座１へ人が着座したことを検出したとき、例えば洗浄ノズル機構、温風乾燥機構等を使用可能な状態とするようになっている。
【００２４】
なお、発振回路６は、セラミック発振素子Ｘ、コンデンサＣ４〜Ｃ６、論理インバータＩＮＶ１，ＩＮＶ２及び抵抗Ｒ１で構成され、検波・平滑回路９は、ダイオードＤ１、抵抗Ｒ２及びコンデンサＣ７で構成され、増幅回路１０は、演算増幅器ＡＭＰ、抵抗Ｒ３〜Ｒ５で構成されている。
【００２５】
ここに、発振回路６の抵抗Ｒ１は、出力レベル（一般に、集積回路の電源電圧５Ｖの増幅レベル）を、増幅回路１０の増幅率との関係により低減するものである。増幅回路１０の増幅率は、抵抗Ｒ５とＲ４との比で決まる。
【００２６】
また、検波・平滑回路９の電源電圧を供給するための直流電圧ラインＶｃｃと接地点との間に、電圧抑制素子としてのダイオード１３〜１５を直列接続し、ダイオード１３と１５との接続点Ｐに現れる電圧を、ダイオードＤ１のアノードに印加している。ダイオード１３〜１５は、商用交流電源ラインに出現するスパイク状のノイズが直流電圧ラインＶｃｃに重畳した場合に、このノイズを除去している。
【００２７】
第２図に示すように、便座１に人２が着座しない状態における導体３の対大地間静電容量はＣ２で表されるが、便座１に人２が着座すると、人体−大地間静電容量Ｃ１及び人体−導体間静電容量Ｃ３がＣ２に加わる。これによる静電容量の変化は、非着座状態の約２倍にも達する。導体３の対大地間静電容量は、二次コイル５ｂと共振回路を構成しているので、上記共振回路の特性は、非着座状態では、第３図の実線カーブとなり、着座状態では第３図の点線カーブに変化する。この点線カーブの中心周波数ｆａは、実線カーブの中心周波数よりも低い。従って、発振回路６の高周波信号は、検波・平滑回路９の入力部（接続点Ｐ）において、非着座状態では、高レベルｅ１となり、着座状態では、低レベルｅ０となる。この信号レベルの変化は、直列コイル８により検出され、検波・平滑回路９は、上記直列コイル８の両端信号を包絡検波して、非着座状態で高レベルの電圧を、着座状態で低レベルの電圧を出力する。この検波・平滑回路９の出力電圧は、Ａ／Ｄ変換器１１によりデジタル信号に変換され、マイクロコンピュータ１２により、基準値と比較し、便座１への人体の着座を判別することができる。
【００２８】
本発明の第１の形態では、この着座検出装置に電源が投入されると、そのときにＡ／Ｄ変換器１１からマイクロコンピュータ１２に入力される電圧データをマイクロコンピュータ１２に予め設定されている基準値と比較し、両者の差異ｄが所定値ｄ１以上で且つ所定値ｄ２以下（ただし、ｄ１＜ｄ２）であるときには、両者の差異がｄ１以下となるように基準値をＶ１〜Ｖ４のいずれかに切り替える。即ち、マイクロコンピュータ１２から選択回路２０に与えられる信号によりＶ１〜Ｖ４のいずれかが選択され、この選択された値が新たな基準値として設定される。
【００２９】
マイクロコンピュータ１２の不揮発性記憶素子には、この基準値として、この着座検出装置の工場出荷時に調整された電圧値が設定されている。
【００３０】
この実施の形態では、別の基準値（候補値）として４個の電圧が与え得るようになっている。即ち、直流電圧ラインの電圧Ｖｃｃを抵抗ｒ１，ｒ２、同ｒ３，ｒ４、同ｒ５，ｒ６及び同ｒ７，ｒ８で分圧して得られる電圧Ｖ１，Ｖ２，Ｖ３，Ｖ４が選択回路２０に入力されている。マイクロコンピュータ１２から該選択回路２０に与えられる信号によって、Ｖ１〜Ｖ４のうちのいずれかがマイクロコンピュータ１２に与えられ、この基準値が新たな基準値として上記記憶素子に設定される。なお、この実施の形態ではＶ１＜Ｖ２＜Ｖ３＜Ｖ４とされている。また、工場出荷時に設定された基準値はＶ２とＶ３との間の値とされている。
【００３１】
なお、上記電源投入時の電圧差異ｄがｄ２よりも大きい過大値であるときには、着座検出装置の据付け作業者あるいは使用者が便座に手を付いていたり腰掛けたりしている可能性が高いので、基準値変更は行わず、工場出荷時のままとしておく。この場合、後述の第３の形態に従って基準値のチェック、変更を行うのが好ましい。
【００３２】
また、電源投入時の電圧差異ｄがｄ１よりも小さいときには、基準値は正常範囲にあるものとみなし、基準値はそのままとしておく。
【００３３】
本発明の第２の形態では、Ａ／Ｄ変換器からマイクロコンピュータ１２への入力電圧を監視し、所定時間（例えば１時間以上、具体的には約２時間）の間に電圧変動がなければ、人は便座に触ったり座ったりしていないものとみなし、このときのＡ／Ｄ変換器からマイクロコンピュータ１２への入力電圧を予め設定された基準値と比較し、この差異ｄがｄ１とｄ２の間の値であれば、基準値をＶ１〜Ｖ４のうちの適切なものに切り替える。
【００３４】
本発明の第３の形態では、この着座検出装置を備えた温水洗浄装置のリモコン又は本体操作部から基準値チェック信号を着座検出装置に与えて基準値のチェックを行う。この場合、リモコン又は本体操作部に基準値チェック用のスイッチを設けてもよいが、特定の複数のスイッチ（例えば、停止スイッチと洗浄スイッチと乾燥スイッチ）とを同時に所定時間以上（例えば６秒以上）押すと、リモコンから着座検出装置に基準値チェック信号が与えられ、着座検出装置が基準値変更モードになるようにしてもよい。そして、このときのＡ／Ｄ変換器１１からマイクロコンピュータ１２への入力電圧と基準値とを対比し、両者の差異ｄがｄ１〜ｄ２の間であれば、基準値を差異ｄがｄ１未満となるように切り替える。
【００３５】
この第３の形態において、基準値のチェックは着座検出装置への電源投入後、所定時間（例えば２４時間以内）のみ実行できるものとし、それ以降は基準値が変更されないものとしてもよい。
【００３６】
なお、第１〜第３の形態では、上記差異ｄがｄ１〜ｄ２である場合に基準値を変更するものとしているが、差異ｄがｄ２以上であっても基準値を変更するよう構成してもよい。
【００３７】
本発明の第４の形態では、この着座検出装置を備えた温水洗浄装置のリモコン又は本体のスイッチをマニュアル操作することによって基準値の変更を行う。この場合、リモコンに基準値変更用のスイッチを設けておいてもよいが、特定の複数のスイッチ（例えば、停止スイッチと洗浄スイッチと乾燥スイッチ）を同時に所定時間以上（例えば６秒以上）押すと、リモコンから温水洗浄装置に対し基準値変更信号が与えられ、着座検出装置が基準値変更モードとなり、そして、別の特定組み合わせの複数のスイッチを同時に押すと、基準値が１段階だけ切り替わり、再度同一の操作を繰り返すと基準値が１段階ずつ切り替わるようにしてもよい。例えば、最初の３個のスイッチの同時押しにより、基準値がＶ２となり、以下Ｖ２→Ｖ１→Ｖ４→Ｖ３→を繰り返す。
【００３８】
これにより、必要に応じ基準値を切り替えることができる。この第４の形態においても、基準値の変更操作は着座検出装置への電源投入後、所定時間（例えば２４時間以内）のみ実行できるものとし、それ以降は基準値が変更されないものとしてもよい。
【００３９】
本発明では、上記第３，４の形態において、基準値のチェック又は変更操作を行った場合、リモコンの該チェック又は変更操作後、所定時間が経過すると、変更モードが終了し、通常の運転モードに復帰するよう構成してもよい。また、スイッチ操作により、通常運転モードに復帰するよう構成してもよい。
【００４０】
また、着座検出装置が変更モードにあることを示す表示手段を設けてもよい。この表示手段は、ＬＥＤ等のランプの点灯や点滅の視覚手段あるいはブザーや容易等の聴覚手段のいずれでもよい。
【００４１】
上記実施の形態はいずれも本発明の一例であり、本発明はこれら以外の形態をもとりうる。例えば、切り替える電圧はＶ１〜Ｖ４の４個ではなく、それよりも多くても、また少なくてもよい。また、Ｖ１〜Ｖ４等の電圧データはマイクロコンピュータ１２の記憶素子に設定されていてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００４２】
【図１】実施の形態に係る着座検出装置の回路図である。
【図２】着座検出装置の説明図である。
【図３】第１図の回路の共振特性図である。
【符号の説明】
【００４３】
１  便座
３  導体
４  外来電波吸収体
５  結合トランス
６  発振回路
８  コイル
９  検波・平滑回路
１０  増幅回路
１１  Ａ／Ｄ変換器
１２  マイクロコンピュータ
２０  選択回路
【図１】
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【図２】
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【図３】
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